Manejo de Levaduras
Cerveceras
Laboratorio de Microbiologia Aplicada y Biotecnología
Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y
Medioambiente (INIBIOMA), CONICET-UNComahue,
Bariloche, Argentina.
Dr. Diego Libkind
¿Qué es lo más importante en la elaboración
de CERVEZA?
1°
EL CERVECERO/A
2°
LIMPIEZA y SANITIZACIÓN
3°
UNA BUENA FERMENTACION
1°
EL CERVECERO/A
Capacitación
Control
Producto
Soda Caustica (NaOH),
+ quelantes, buffers
Ac. Fosfórico
Ac. Peracético
(peroxiacético)
Cuando?
Siempre
Piedras, oxalato de calcio,
depende tipo de agua
Siempre
Concentración?*
Temperatura
Tiempo
0,8 – 2,0 % (1%)
40-80°C (>60°C)
20-60min (acción
mecánica)
0,5 – 1,5 %
20-70°C
15-30 min
0,2 – 0,5% (0,25%)
10-30°C (20°C, evap)
2-30 min
Enjuage
Si (60°C)
Si (60°C)
No
2°
LIMPIEZA y SANITIZACIÓN
3°
UNA BUENA FERMENTACION
Levadura
Microscópicos (3-10 µm)
Saprófito, oportunistas,
ambientes húmedos
(1 célula = 1 individuo)
elular
Gemación
¿Qué es una LEVADURA?
Hongo
+
Unic
Reproducción Asexual
Unicelular
pH
T°
¿Qué significa ser UNICELULAR?
¿Sencillo?
Esquema de la estructura interna de una célula de levadura
Membrana
NO difiere mucho de una célula humana
Muy susceptibles a cambios del ambiente… físico y químico
¿Qué hacen?
Hongos y bacterias
Energía Solar
DESCOMPONEDORES
Descomposición de materia orgánica
para… comer y reproducirseLevaduras
OTROS: Compuestos químicos, vacunas,
hormonas, prebióticos, etc.
¿Para qué las usamos?
Salsa Soja
Biocombustibles
Pizza
Chocolate
Pan
Cafe
Cerveza
Champagne
Vinos
Sidra
Bebidas destiladas:
Whisky, Vodka,
Tequila, Pisco, etc.
OTROS: Compuestos químicos, vacunas,
hormonas, prebióticos, etc.
¿Para qué las usamos?
Biocombustibles
Pizza
Chocolate
Pan
Cafe
Cerveza
Champagne
Vinos
Sidra
Salsa Soja
Bebidas destiladas:
Whisky, Vodka,
Tequila, Pisco, etc.
unicelulares)
Levaduras
(s
> 1800 especies conocidas
Saccharomyces
(hongo del azúcar)
Saccharomyces
Saccharomyces
Adaptadas a las condiciones
de fermentación a través de la
constante re-utilización y
Ale
Lager
selección por los maestros
cerveceros
(levaduras DOMESTICADAS
para hacer cerveza)
cerevisiae (ALES, pan, vino)
pastorianus (LAGERS)
Levaduras domesticadas =
Levaduras cerveceras
Híbrido (Ale + ?)
Maltosa
(60-70%)
Maltotriosa (15-20%)
MALX
Mosto Cervecero
AGT1
Glucosa
(5-10%)
SalvajesDomesticadas
Levaduras Domesticadas
LEVADURAS
CERVECERAS
¿De dónde vienen?
Levaduras Lager
S. pastorianus
Aparición más reciente (cientos de años) en
relación a la práctica de fermentación a
menores temperaturas (Baviera).
Posee ventajas selectivas a bajas temperaturas.
Dos variantes principales (Saaz y Frohberg)
Bajo número de cepas y variabilidad
Levadura más estudiada
Levaduras Ale
S. cerevisiae
Agente fermentación originario (6000 A.C)
Gran número de cepas y variabilidad
Principales levaduras de Cervecería
Híbrido entre una levadura ALE y una levadura
adaptada al frio: S. eubayanus
S. bayanus var. bayanus
S. bayanus
S. bayanus var. uvarum
S. cerevisiae
S. carlbergensis
Levadura
LAGER
S. uvarum
Taxonomía de Levaduras LAGER
Grupo Saaz
S. pastorianus
Grupo Frohberg
Origen del proceso Lager, Cerveza Lager, y levadura Lager
Inicio
producción
cerveza Lager.
DOMESTICATION
Aislamiento de
cervecerías.
~1500
S. cerevisiae
+S. uvarum?
+S. kudriavzevii?
1883
?
Saccharomyces
adaptada al Frio
Proceso evolutivo influenciado
por los humanos para satisfacer
sus necesidades.
cepa LAGER pura
y distribución en
Proto-Lager
Levadura Lager
principales
Levadura
S. pastorianus
Levadura Híbrida
(Allopoliploide)
S. bayanus?
S. uvarum
Resultados de la búsqueda en hemisferio sur
Corteza, suelo y Cyttaria
en Nothofagus
S. uvarum
S. bayanus?
Jose Paulo
Sampaio
(Portugal)
S. kudriavzevii
S. cerevisiae
S. paradoxus
S. kudriavzevii
S. cerevisiae
S. paradoxus
S. uvarum
S. uvarum
Cepa patagónica
S. pastorianus
Levadura Lager W34/70
Se describe como S. eubayanus
S. eubayanus es el progenitor faltante de la levadura Lager
Secuencia genómica usando Next Generation Sequencing Technology
(Illumina GAII, 36bp single-paired end, 13x cobertura).
…ATGCCTGATGTCTTTAATTGTGCCTATTCATC…
…AGGGCCTTGATATGTGATTGTGTTTATTCATC…
99,5 % homología
Descubriendo el progenitor faltante de la levadura Lager
Es la cepa patagónica el progenitor faltante?
…ATGCCTGATTTCTTTAATTGGGCCTAATCATC…
S. bayanus?
? Genoma no S. cerevisiae
S. cerevisiae
Dr. Chris Hittinger
Universidad de Wisconsin
Madison, EEUU
Genomic map of brewing strains and related species
S. pastorianus
S. kudriavzevii
Grupo 1
Grupo 2
(Saaz)
(Frohberg)
(Dunn & Sherlock, 2008)
gian
Some Belgian ALE strains?
S. cerevisiae
Bel
(Gonzalez et al., 2008; unpublished)
CBS 380
T
NBRC 1948
(Libkind et al., 2011)
?
S. eubayanus
S. uvarum
S. bayanus
¿Genéticamente
diverso?
ALE y vinos
Muestreo adicional en Patagonia (Argentina)
Nahuel Huapi
Glaciares
Alerces
Perito Moreno
Diversidad y biogeografía de S. eubayanus
Patagonia
Patagonia - Lager
LAGERS
(ambos grupos)
Tipo
S. eubayanus
S.eubayanuspresentaalta
diversidad genética (~1%), y
una granabundancia en
Patagonia lo que sugiere que es
una especie establecida en la
región hace mucho tiempo.
ESPECIE NATIVA
eubayanus, lo cual apoya la hipótesis
de migración. Población específica
aun no detectada.
10-15 Kb SNPs
La/s hibridización/es ocurrieron con
un pool genético muy pequeño de S.
Gran variabilidad genética
para relevamiento de
propiedades
fermentativas
LEVADURAS
CERVECERAS
¿Ingrediente?
Ingredientes:
Agua
,
Malta
, Lúpulo,
Levaduras
…oxígeno, sales, adjuntos…
Levaduras cerveceras:
Cómo transformar un ingrediente
en una herramienta vital para la mejora de la calidad,
productividad, rentabilidad y diferenciación productiva
«… es el alma de la cerveza».
«El cervecero hace el mosto y la levadura la cerveza»
«…pongo la levadura y la dejo hacer su magia»
Expresiones comunes que minimizan el rol del cervecero!
Proceso de elaboración de cerveza
(Rol de la levadura cervecera)
MACERADOR
COCINADOR
MADURADOR
DEPOSITO
DE AGUA
FILTRO
ENVASADO
ENFRIADOR
Levadura
cervecera
FERMENTADOR
Re-utilización
- Alcohol
- CO
2
- >500 compuestos
que aportan al
aroma y sabor
LEVADURA CERVECERA = INGREDIENTE?
¿Ingrediente?
Rol transformante
- Participación activa
pero transitoria
- Ser vivo (unicelular)
Proceso biotecnológico
Necesidades fisiológicas…
Comer y Reproducirse
A la levadura no le
interesa hacer cerveza
- Se multiplica
Subproducto -> Reutilización*
Debe ser manipulada/conducida…
?
¿Ingrediente?
Ale
Lager
Herramienta
¿Quién la maneja?
VOS
LEVADURAS
CERVECERAS
¿de dónde las obtengo?
Fuentes de levadura:
Levadura re-utilizada
Laboratorio especializado
-Propia
-Otra cervecería
Levadura seca
Levadura liquida
VS.
FUENTES DE LEVADURA CERVECERA
Rol en el flavor: aroma y sabor de la cerveza
Líquidas
25
15
CategoríasSecas
Ale2-3
Lager1-2
Especiales1-3
19
10%
No existen en la
Argentina
100% importadas
disponibilidad
limitada y variable
Levadura seca
Diferenciación productiva
Levadura líquida
Categorías
Secas
Líquidas
Pureza
Baja o media
Alta
Limitada
Bajo (10v menos)
Re-utilización
Precio
Comportamiento
Menor floculación
y esteres
ok
Alto?*
Ok
Ilimitada >100
Variedades
Almacenamiento
Limitada (10%)
Prolongado (años)
Reducido
(sem./meses)
Uso
Principiantes
Avanzados
Levadura seca
Levadura líquida
Levaduras secas vs. líquidas
LEVADURAS
CERVECERAS
Consejos de hidratación
•
Esparcir la levadura en la superficie
de agua limpia y esterilizada a
30-35°C (Ale), 20-25°C (Lager)
•
No mezclar !!!
•
Dejar reposar 15 Min. sin mover a
30 – 35
C (tapado)
•
La presencia/ausencia de espuma
no es indicador de vitalidad
•
Sanitizar todos los elementos que
entren en contacto con el agua o la
levaduraconalcohol70%y
exponer lo menos posible al aire.
Pasos de rehidratación (1)
a
(Levadura Ale)
mezclar
levadura
•
Despuésde15Min.
gentilmente hasta que la
esté en suspension
•
Dejar reposar 5 min.
•
Atemperar gradualmente, cada 5
minagregandoalicuotasde
mosto, evitando los cambios de
temperatura mayores a 7°C.
•
Sanitizar todos los elementos que
entren en contacto con el agua o
la levadura con alcohol 70% y
exponer lo menos posible al aire.
Pasos de rehidratación (2)
a
(Levadura Ale)
Pasos de rehidratación (3)
(Levadura Ale)
•
inocular
Una vez atemperado
inmediatamente
•
Tiempo total proceso: 30-60 min
•
delmostonoes
Aireación
necesaria*
•
Tasa de inoculación:
0,8 - 1 g/L (Ale)
El doble para Lagers
LEVADURAS
CERVECERAS
Líquidas de
Laboratorios
especializados
Fuentes de levadura:
Levadura re-utilizada
-Propia
-Otra cervecería
Laboratorio especializado
Levadura seca
Levadura liquida
-Stamm
-LaLear
Conservación de levaduras y provisión de inóculo líquido
Conservación
Propagación
Laboratorio
Crio-conservación
Estabilidad genética
Pureza
Banco de levaduras (>100)
Propagación a escala
(5 ml – 7Lts)
Propagación
Semi-piloto
Propagación a escala
(20 – 50Lts)
Propagación
Piloto
(50-100Lts)
La contaminación debería ser nula
Levadura seca
Levadura liquida
Laboratorio especializado
Fuentes de levadura:
Levadura re-utilizada
-Propia
-Otra cervecería
LEVADURAS
CERVECERAS
- Vos re-utilizas?. – Noooo, Yo uso siempre levadura fresca-
Recuperando un arte milenario….
% Insumos/tipo levadura
Seca*
Malta 44,2
Levadura45,5
Lúpulo 5,9
Otros4,4
ReutilizaciónNo
SecaLíquida
77,1 77,4
4,2 3,8
10,4 10,5
8,3 8,4
siSi
Micro-cervecería de 15.000 Lts mensuales, solo materia
prima. Precios julio 2014.
* empleada según indicaciones fabricante (dosis).
Qué cambia cuando re-utilizo?
Categorías
Secas
Líquidas
Pureza
Baja o media
Alta
Limitada
Bajo (10v menos)
Re-utilización
Precio
Comportamiento
Menor floculación
y esteres
ok
Alto?*
Ok
Ilimitada >100
Variedades
Almacenamiento
Limitada (10%)
Prolongado (años)
Reducido
(sem./meses)
Uso
Principiantes
Avanzados
Levadura seca
Levadura líquida
Levaduras secas vs. líquidas
Estratificación
-Atenuación deseada
Re-utilización de levaduras
Alcohol
pH
Colectar lo antes posible… en caliente
-Remoción de acetaldehído y precursores diacetilo
Presión
Nutrientes
Inicio de enfriado
Baja floculación, posibles mutantes respiratorias
Floculación y atenuación promedio
Baja atenuación, alta floculación, células muertas
Trub y restos lúpulo
Para uso inmediato:
Antes de llegar a los 10-12°C
Para almacenado en frio
: Cosechar al 1er - 2do día
Control de temperatura en el cono (independiente!)
Levadura = aislante
Alcohol 70%
Ac. Peracético
Inoculación
¿Cuánto?
Airlock o
equivalente
Z
Mosto
Oxigeno
Nutrientes
Re-utilización de levaduras
¿Cuántas veces?: 3-5 (8-10)
Re-Limpio y re-Sanitizado
Almacenado en frio (1-2°C)
NO dejar crema y colocar nuevo mosto!
<1 semana
Valores Referencia:
0,8 – 1 Kg / 100L
Uitilizando levadura líquida:
Cosecha de levaduras
LEVADURAS
CERVECERAS
¿Cuánto uso?
Tasa de inoculación
Sub-inoculación
INICIO
Exceso crecimiento levadura para alcanzar densidad crítica
Mayor estrés osmótico levadura
Menor atenuación (azúcares residuales)Contaminación!!
Retraso inicio fermentación (Lag: 24-48 hs)
Contaminación!!
Freno en fermentación
¿Por qué la cantidad
de levadura es importante?
Baja calidad de levadura para re-utilización (Células estresadas!)
FINAL
Alcoholes s
u
p
e
riores,
esteres, diacetilo, comp.
azufrados
Aromas y sabores por autolisis levadura (goma, sulfuro)
FINAL
Falta de cuerpo, baja retención espuma
Baja calidad de levadura para re-utilización (Células Viejas!)
Sobre-inoculación
Fermentaciones muy rápidas y violentas
INICIO
Autolisis por muerte de levaduras
¿Por qué la cantidad
de levadura es importante?
Bajos esteres
Tasa de inoculación
Células nuevas
Células viejas
Cervezas de fermentación limpia libres de off-flavors
FINAL
Aromas y sabores deseados
Alta calidad
levadura para re-utilización (jóvenes y no estresadas)
Inoculación apropiada
Fermentaciones eficientes y rápidas (Lag <12 hs)
INICIO
Unas pocas duplicaciones (2-4 divisiones)
Mínimo estrés levadura
¿Por qué la cantidad
de levadura es importante?
Tasa de inoculación
Células nuevas
Células viejas
INICIO
De menos
Apropiada
De más
Tasa de inoculación
¿Por qué la cantidad
de levadura es importante?
Células nuevas
Células viejas
Levadura
FINAL
Cerveza
Pensar en buscar una mejora calidad de levadura redunda en una mejor calidad de cerveza
Efecto de usar menor cantidad de levadura
Levadura Ale - Rehidratada
0
024487296120
2
4
6
10
12
20C 1g/l .
14
20C 0.5g/l
Tiempo [h]
Densidad[ºPlato]
8
Retrasos de al menos 24 hs
para alcanzar atenuación
Si,
Si, < 48 hs y ya alcanzó la atenuación deseada!
Fuente
Cerveza (terminada)
Mosto inicio
fermentación
Células/mL
<1 millón
5-15 millones
Mosto final
fermentación
25-60 millones
Crema «slurry»
1 – 3 mil millones
Tipo de Levadura
Tamaño y forma de fermentador
T
emperatura y tiempo de cosecha
Valor referencia:
0,8-1 Kg cada 100 lts
Densidad de levaduras en diferentes fuentes
Mucha variabilidad!!
¿Cuánta levadura tengo?
Rango de inversión necesario: 3.500-6.000$
Comparación de métodos para evaluar cantidad de levadura
Método
InversiónTiempo
Contras
Ventajas
Placa de cultivo
(UFC)
Media (Lab)>24hs
Esterilidad, personal
entrenado.
Cuento
Vivas
Cámara Neubauer
Media ()30 min
Requiere
entrenamiento
Tinciones
vitales
Turbidez
(espectrofotometría)
Alta30 min
Calibrar, partículas no
levadura
Simple
Automáticos
Coulter counter
Citómetro de flujo
Muy alta<10 min
No diferencia viables,
gemas ni flóculos.
Preciso
TASAS INOCULACION
ALE:
18-19
°C
12° Plato = 1.048
Valores recomendados a la hora de re-utilizar levadura.
En el caso de utilizar startes frescos obtenidos apropiadamente
, los valores recomendados
pueden reducirse a la mitad.
Células a inocular = 0,75 millones de células* x mL mosto x grados Plato mosto
LAGER:
10-12
°
C
0,75 x 10
6
Células a inocular = 1,5 millones de células* x mL mosto x grados Plato mosto
1,5 x 10
6
Valores de referencia!!!
Efecto Temperatura
Cantidades sugeridas de levaduras para inoculación
10 millones cel./ml
LEVADURAS CERVECERAS
¿Y si tomamos el control?
Ale
Lager
¿qué puedo controlar y cómo?
Cepa de levaduraCaracterísticas organolépticas deseadas
Desempeño
-
Factor
+
-
-Cantidad y calidad de levadura a inocular
-Temperatura fermentación
-Nutrientes mosto
-Micronutrientes (vitaminas, Zn, etc.)
+
-Oxígeno
-Hidratación (seca)
-Sanitización
-pH (5.2)
Herramienta de comunicación
Análisis Sensorial
Ventajas del microscopio
- Evaluación de calidad y cantidad de levaduras (x400-x600)
- Origen turbidez
- Detección contaminaciones con bacterias (x1000) y levaduras salvajes
Galeria Imágenes
Cristal Oxalato de calcioCristal Oxalato de calcio
MO Permite diferenciar turbidez en producto terminado…
Galeria Imágenes
Precipitado frio
Temperaturas de fermentación
Temperaturas óptimas de
fermentación:
¿Cuál es la temperatura óptima?
Tipo de levadura
Estilo de cerveza
Flavor buscado
Levadura Ale: ~32°C
Levadura Lager: ~ 27°C
Temperaturas óptimas de
fermentación para
elaboración de cerveza
Levadura Ale: 18-20°C
Levadura Lager: ~ 10°C
Crecimiento celular moderado
Mejor contribución al Flavor de la cerveza
Temperatura
(1-2°C)
Con inoculación apropiada*:
Tiempo
Mejorar estabilidad física
Temp.
Temp.
Inoculación
fermentación
-1 o 4°C
Temp.
maduración
Enfriado
Producción de
aromas y sabores
1eras 36 hs
Nutrientes del mosto
Un mosto «pura malta» debería proveer todos los
nutrientes necesarios para la fermentación excepto:
Las levaduras no son organismos estrictamente anaerobios, necesitan
oxigeno para reproducirse.
Fundamental para la síntesis de ácidos grasos y ergosterol, compuestos
indispensables para la constitución de membranas celulares adecuadas (estrés).
Valores deseables de Oxígeno Disuelto: 8-10 ppm
Exterior
Es difícil alcanzarlo sin oxígeno Puro
Interior
Fundamental para asegurar una buena
calidad de levadura para reutilizar
1) Oxígeno (O
2
)
Factor determinante del crecimiento
Método aireaciónO
2
ppm
Agitación, 5 min.2,71
O
2
Puro, 30 seg.5,12
O
2
Puro, 60 seg.9,20
O
2
Puro, 120 seg.14,08
20 Lts mosto, 1.077 a 24°C. (1Lt/min con piedra aireadora de 0,5 micrones)
Métodos de
oxigenación
Splash/agitación
Aire
Objetivo: agregar la cantidad adecuada de oxígeno
para la cantidad de levadura inoculada y el
crecimiento que quiero que tenga.
Micros: No más de 4 ppm
Caseros: ≤ 8 ppm
Riesgo de contaminación
Imposible airear en exceso
Económico
O
2
Puro
Estéril
Riesgo de sobre-oxigenar
Más caro pero práctico
Ejemplos:
Alternativa:
-Agregado de 0,1-0,2 ppm zinc (ZnCl2 o ZnSO4) (en fermentador).
Nutrientes del mosto
Un mosto «pura malta» debería proveer todos los
nutrientes necesarios para la fermentación excepto:
Aditivos nutricionales
para levaduras
:
División celular
Co-factor enzimas responsables producción alcohol
1) ZINC
Fuente balanceada de nitrógeno, minerales (Zn) y
vitaminas.
Últimos
X 500 Grs = 400$
minutos
1 gr (80 ctvs) para 100lts
hervor,
Whirpool
LEVADURAS
CERVECERAS
¿Cómo las eligo?
Tipo
FlavorT°
ALE Inglesa
Más frutada18-21
(manzana, pera)
Aten.Floc.
63-70% Alta
Ej. lev. secas
S-04, Windsor
ALE
Americana
Menos frutada,20-23
resalta lúpulo
73-80%Media
US-5
ALE Alemana
(Kolsch/Alt)
Limpio, Sulfuroso,18-20
poco frutado
72-78%Alta
?
Belgas
Frutado complejo, 20-26
clavo (+)
78-85%Media
Belle Saison
Hefeweizen
Banana, clavo(-)18-20
72-76%Baja
WB-06, Munich
LAGER
Limpio, Sulfuroso,10-13
poco frutado
72-80%Media/
Alta
W34/70
Otras variables!
Características generales levaduras cerveceras
FLOCULACION
- Nutrientes y factores de crecimiento
Inducida por la falta de nutrientes y por condiciones de estrés.
Falta de Oxígeno en inicio de Fermentación
(No actúa directamente: Ácidos grasos insaturados y esteroles)
- Edad y tamaño de las levaduras
Células viejas (mas cicatrices y arrugadas) floculan más e intensamente
Floculinas
Residuos Manosa
pared celular
Más arrugadas, más grandes*, más floculinas
*Incrementa
sedimentación
Otros: pH, manejo de levaduras:
(Lav. ácido, T° conservación,
forma de cosecha),
Carácter variable:
Número de re-utilizaciones!
Presencia de Calcio
(
100-200ppm
)
!!
FLOCULACION
Influencia cepas sobre IBU Ratio
Otras variables:
¿Mortalidad /Viabilidad?
Viabilidad
vs. Vitalidad
% Levaduras vivas
Condición fisiológica
de las Levaduras vivas
ó
Tinción vital
!No existe método estándar!
Próximos cursos!!!
Cultivo en placa (UFC)
Test poder de acidificación
Otras variables:
3,7-bis(Dimethylamino)-
phenothiazin-5-ium chloride
Violeta de metileno
Azul Tripan
Azul de anilina
Citrato
Fluorescentes
Convencional
Azul de metileno
Alcalino
Recomendado por la American Society for Brewing Chemists (ASBC)
Colorantes vitales:
T
i
ñen diferenc
i
a
l
mente
c
élu
l
as vivas y muertas
Tinción Vital – Azul metileno
Azul de metileno
(Azul)
Leuco-metileno
(Incoloro)
Célula Viva
Reacción en Célula viva
Tinción Vital – Azul metileno
Azul de metileno
(Azul)
Azul de metileno
(Azul)
Célula Muerta
Reacción en Célula Muerta
Tinción Vital – Azul metileno
Consideraciones a la hora de contar:
Gema (Viva!)
Azul pálido (Viva!)
Tinción Vital – Azul metileno
Tinción Vital – Azul metileno
Azul de metileno
(Azul)
Azul de metileno
(Azul)
Sobre-estimación de
Viabilidad por debajo
del 90%
Célula Vieja
Muerta
Se recomienda
NO
utilizar levaduras
con viabilidad ≤ 90%
Valor de referencia!!!
Limitaciones de la técnica
(edad de las levaduras)
:
Célula Joven
Muerta
Azul de metileno
(Azul)
LEVADURAS CERVECERAS
nutrición y subproductos
“GLUCÓLISIS”
• Aminoácidos
Piruvato
NADH
O
O
COMPUESTOS
DE
CRECIMIENTO
• Lípidos
COMPUESTOS
DE SABOR
• Alcoholes superiores
• Ésteres
• Ácidos nucleicos
NAD+
• Compuestos de azufre
• Precursores diacetilo
• Ácetaldehido
NADHNAD+
Acetaldehído
NAD+NADH
Glucosa/Fructosa, Maltosa
y Maltotriosa
Etanol
+
CO
2
y
ATP
Energía
EFECTO TEMPERATURA
G
M
Mi
Sacarosa
I
NAD+
Glucosa
ZN
Importancia de Zn y Mg,
y Temperatura
Glucolisis
GLUCOSA
PiruvatoMg
Ferm. Alcohólica
Mg
Mg
MgMg
Mg
Compuesto de
sabor
Subproducto
de:
¿Por qué se
produce?
Puntos críticos de control en
proceso y nutrición
Diacetilo (VDK)
Síntesis de
aminoácidos
valina y leucina
Las proteínas
celulares
(estructurales,
transporte,
enzimas)
Pediococcus y
Lactobacillus
Ésteres (ej.
acetato de etilo,
acetato isoamílico,
caproato de etilo,
caprilato de etilo)
La síntesis de
ácidos grasos y
esteroles
Bloques de
construcción de
membrana
Acetaldehído
Glucólisis
Energía (ATP)
Zymomonas
1. Cepa de levadura (estrés)
2. Presión hidrostática*
3. Factores que aumenten
crecimiento levadura
4. Mayor relación C/N
5. Temperatura
6. Tiempo
7. Densidad inicial
8. > claridad del mosto
1. Cepa de levadura
2. Cosecha prematura
3. Oxígeno insuficiente
4. [Zinc] insuficiente
5. Tasa de inoculación baja
6. Temperatura*
7. > FAN
1. Cepa de levadura
2. Mayor claridad mosto*
3. FAN de malta
4. Exceso Oxígeno disuelto
5. Presión gas
6. Separación prematura leva
Compuesto deSubproducto de:
sabor
¿Por qué se
produce?
Puntos críticos de control
en proceso y nutrición
Alcoholes
superiores
(Ej.
alcohol isoamílico,
alcohol amílico
activo, alcohol de
isobutilo y N-propil
alcohol)
Síntesis de
aminoácidos
(las vías
anabólicas y
catabólicas)
Las proteínas
celulares
(estructurales,
transporte,
enzimas)
Síntesis de los
aminoácidos
metionina y
cisteína
Las proteínas
celulares
(estructurales,
transporte,
enzimas)
Sulfídicos y
Sulfurosos
1. Cepa de levadura (Ale)
2. Sobre-oxigenación
3. > Temperatura Ferm.
4. > Presión hidrostática
5. > FAN
6. Vitalidad y viabilidad de
levadura
7. Mala nutrición
1. Cepa de levadura
2. Bajo vigor leva
3. Deficiencia vitam./zinc
4. Contacto de cobre*
5. Mosto con trub
6. Cosecha tardía de
levadura
LEVADURAS CERVECERAS
¿A que las sometemos?
La fermentación
Estrés Oxidativo y Osmótico
Estrés nutricional y por etanol
Densidad levaduras
Densidad mosto
¿A qué se enfrenta la
Anaerobiosis
levadura?
Shock frio
Densidad levaduras
Densidad mosto
Etanol
Tiempo
Oxigeno
Temperatura
Cantidad
X4-5 (Ale)
Glucosa y fructosa
Maltosa
Temperatura
Maltotriosa
E
Membrana a
Muerte
(autolisis)
Estrés Oxidativo y Osmótico
Estrés nutricional, por etanol, pH
Shock frio
Anaerobiosis
Densidad levaduras
Densidad mosto
Temperatura
Etapas de la fermentación
Tiempo
Oxigeno
Etanol
Cantidad
LAG
(<15 hs)
EXPONENCIAL
(4hs-4días)
ESTACIONARIA
(3-10 días)
-Remueve acetaldehído y precursor diacetilo.
-Recupera reservas energéticas (re-utilizar)
LEVADURAS CERVECERAS
¿Ya atenuó y ahora…?
Maduración
El proceso de acondicionamiento /maduración de la cerveza es
función de…
la levadura cervecera
Una vez finalizada la fase de atenuación, fermentación primaria: CERVEZA VERDE
- La mayoría de los azúcares fueron convertidos a alcohol.
- Se han producido todos los otros subproductos (36-72hs).
- Reducción de precursores diacetilo (acetolactato, pentanodione)
- Acetaldehído
- Alcoholes superiores -> esteres. (Temp+)
ACONDICIONAMIENTO - MADURACION
Levadura empieza a reprocesarlos
MADURACION EN CALIENTE
Acondicionamiento y Maduración en frío
Tiempo < Temperatura
Ninguna cerveza debería
congelarse a -1°C
(0,42°C – cada 1% alcohol)
FACTORES: Tiempo y Temperatura
-3 días-
-0°C-
En algunos casos con un solo
día alcanza pero depende de
la temperatura!!)
- Sedimentación de levadura (se lleva taninos y polifenoles)
- Precipitación de polifenoles y proteínas del Chill haze
> Genera sabores suaves e integrados, mejora estabilidad
física del producto y reduce chill haze
CONCLUSIONES
1) En la elaboración de cerveza lo más importante es el cervecero, luego su
capacidad para limpiar y sanitizar, después obtener fermentaciones eficientes y
controladas a partir de un manejo adecuado de las levaduras.
2) Las Levaduras son hongos unicelulares muy susceptibles al ambiente y lo único
que buscan es… , al único que le gusta hacer cerveza es a…
3) Las Levaduras cerveceras son ejemplos de microbios domesticados por el
hombre con características tecnológicas determinadas por su continua selección y
re-utilización.
4) La levadura Lager es un híbrido entre una levadura Ale y una especie que se
descubrió en Patagonia que le aporta su capacidad de fermentar en frío.
5) El descubrimiento de S. eubayanus abre las puertas para la denominación de
origen en Cervezas Argentinas.
CONCLUSIONES
5) La Levadura es una herramienta para transformar el mosto en cerveza, y sólo el
cervecero puede conducirla para obtener una Cerveza de excelente calidad.
6) Existen pros y contras para cada formato de levadura, cada uno tiene su forma
demanejoquepermiteminimizarcontaminacionesypérdidasde
viabilidad/vitalidad. La hidratación no debe tomarse a la ligera…
7) La re-utilización de levaduras es una práctica más que recomendable que
influye positivamente en muchos aspectos de la producción. ¿Por qué no?.
8) Menos es más a la hora de re-utilizar: no innovar, manipular lo menos posible
9) Tomar control de los principales parámetros fermentativos es clave para
alcanzar calidad de cerveza y poder traslucir la parte creativa del proceso.
10) El flavor de la cerveza esta en gran parte determinado por el conjunto de
compuestos de sabor y aroma (buenos y malos) producidos por la levadura en su
búsqueda por….
Cervecero, Levaduras y Estrés
Las levaduras cerveceras por su naturaleza unicelular y
por las condiciones de fermentación sufren múltiples
tipos de estrés que generan la síntesis de productos
secundarios indeseables. La reducción del estrés de las
levaduras a través de una correcta manipulación y control
del proceso es fundamental para lograr cervezas de
calidad... entre muchas otras cosas!.
Estrés
LEVADURA
Felicidad
CONSUMIDOR
Felicidad
CERVECERO
ESTRES
FELICIDAD
Aplicable a todo ser vivo…. también a las LEVADURAS.
Muchas Gracias por su atención!!!!!!!
